热水器故障诊断与维护 风起时2018-04-19 19:39:47
以常用的Gas Water Heater为例。工作流程是：冷水(水压一般50-60PSI)由顶部注入水箱底部，加热，热水从顶部流出。根据物理学原理，水箱里最冷的水在底部，最热的水在顶部。温控装置控制点火加热，保持热水在一定温度。温度一般设置为120-140F。TPV阀保证内压低于150PSI， 温度低于210F。
热水器有如下常见故障：冷水进口漏水，热水出口漏水， Temperature & Pressure Relief (T & P) Valve 漏水，Drain Valve漏水，Expansion Tank 漏水，水箱(Tank)漏水，以及点不着火。Tank漏水不可维修，必须换新的Water Heater，其它故障都可维修。文末列出了维修指南，你自己决定是DIY还是请Plumber。
Water Heater寿命其实就是Tank寿命， 一般8-12年， 维护好可以延寿几年。Tank漏一是因为压力过大(水温设的过高及入水水压过大)，二是因为水里含矿物质，长期积攒在底部会氧化腐蚀Tank(钢衬里)。 延缓腐蚀有两种方法。一是使用阳极棒(Anode Rod，镁或铝/锌棒)吸引阴离子起到中和作用。 Anode Rod会有损耗，要定期更换(4-5年)。注意，有些塑料衬里的Tank没有Anode Rod。二是定期冲走(flush)底部矿物质。如果你发现热水发黄说明早就应该Flush。如果发现热水里有锈说明寿命快到了。
TPV阀每年要放两次水，确认工作正常。否则热水器就成为定时炸弹。见Youtube Video。
下面谈谈Expansion Tank。假设Water Heater可装 50 加仑水。加热到120F 时水就变成52 加仑。 那多余的2 加仑水去哪？如果你用城市供水系统，并且没有单向阀(backflow valve)，多余的水就流回供水系统。现代供水系统是有单向阀的，保证水只能流向你家，不能倒流，否则极易受污染。想象一下如果恐怖分子在自己家里就能向供水系统下毒。。。有单向阀时多余的水只能在你家封闭系统里，易造成水管损坏，水龙头漏水，马桶水箱漏水。解决办法就是装2-gallon的Thermal Expansion Tank。 可以装在Water Heater进水口，也可以装在Crawl Space。多个热水器可以共享一个Expansion Tank。不幸的是Expansion Tank寿命5-7年，比Water Tank 坏的早，所以要每年检查。检查方法很简单，按底部或顶部阀门按钮，出气正常，出水说明要更换。
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我个人修过点火故障。首先要确认点火有火花(spark)， 若没有，换Igniter。 若有Spark, 但没火苗，清理Pilot Orifice。 若有火苗(长明火)但Main Burner点不着，可能热电耦(Thermocouple)坏了， 要换。Thermocouple检测到火苗，发出毫伏级电压启动Main Burner供气(需要烧水时)。所以没有长明火时主供气阀是关闭的。这是很好的安全机制。有时换整个Burner Assembly 是好主意。Gas Water Heater不用交流电也不用电池。
也换过Anode Rod。只需5分钟，要准备好WD40及气动或电动扳手。更换时顺便Flush Tank。如图，左边新棒，右边11年旧棒，已完全损耗仅剩钢丝。
如果Tank漏了要换新热水器，什么价格？这属于家庭理财范畴。要货比三家，比如我的例子，要装在Attic，安装费有人要$2000-$3000；有人坚持要实地看后才能估价 ($50 出动一次) ，尽管我把新旧型号都告知； 有人要$400。$400的我曾经在群里推荐过。热水器本身$500-$1000。
下面谈下Tankless Water Heater。 因为需要热水时才加热，应该是节省能源。因为没有Tank，节省空间。结构简单，维修容易，寿命长。但因为控制器要用电，断电就断热水(可用UPS，但坚持不了多久)，不管你是电加热还是天然气加热。因为没有Tank，用热水时要等1-3分钟。Gas Line要加粗(BTU大)， Vent要升级。
References
- How Water Heaters Work https://home.howstuffworks.com/water-heater.htm
- Anatomy of Water Heater https://www.thespruce.com/anatomy-of-a-gas-water-heater-1824894
- What’s Inside Look Like https://www.youtube.com/watch?v=2IUNIUZz4Os
- Adjust & Measure Water Pressure https://www.youtube.com/watch?v=lNAAzs4C-lQ
- Replace Anode Rod https://www.youtube.com/watch?v=wzecqGyCllU
- Flush Water Heater https://www.youtube.com/watch?v=TCFCwldQHAs
- Replace Drain Valve https://www.youtube.com/watch?v=FgzEDZ61bDE
- Replace T&P Valve https://www.youtube.com/watch?v=Zd7M_aiYnss
- Expansion Tank Maintenance https://www.youtube.com/watch?v=-LvMenQsRh4
- Replace Expansion Tank https://www.youtube.com/watch?v=SISuE9fbsNk
- Replace Thermocouple https://www.youtube.com/watch?v=jDvo4yJ1OdE
- Clean Gas Water Heater Burner http://waterheatertimer.org/how-to-clean-gas-water-heater-burner.html
- Water Heater Explosion https://www.youtube.com/watch?v=UBqbGy9vKy8
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